專利名稱：電路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輸入端子，供從供電電源獲取供電電流；裝置I，供產(chǎn)生控制信號(hào)S；裝置II，配備有一個(gè)變換器，變換器配備有至少一個(gè)開關(guān)元件和一個(gè)控制裝置，控制裝置根據(jù)控制信號(hào)S的值以高頻觸發(fā)所述開關(guān)元件；裝置III，供產(chǎn)生作為供電電源所提供的供電電壓瞬時(shí)值的大小的電壓Sc；輸出端子，耦合到裝置II上，供與光源連接。
從歐洲專利EP 507393可以了解到本說明開端所述的那一種電路系統(tǒng)。該專利的電路系統(tǒng)接正弦電壓源時(shí)提取形狀大致相應(yīng)的供電電流。該專利電路系統(tǒng)的裝置III由一個(gè)整流電路構(gòu)成。整流電路產(chǎn)生的電壓控制著一個(gè)上變換器的工作過程?？刂菩盘?hào)由一個(gè)檢測(cè)裝置產(chǎn)生，由這個(gè)檢測(cè)裝置測(cè)定由上變換器供電的容性裝置的充電電流。這種電路系統(tǒng)可用作半導(dǎo)體光源的電源。
半導(dǎo)體光源發(fā)光效率較高，約在15流明/瓦左右，使用壽命長，達(dá)幾萬個(gè)小時(shí)，因而用作交通燈極有吸引力。目前，交通燈通常由白熾燈構(gòu)成，其轉(zhuǎn)換操作大部分采用配備有一個(gè)三端雙向可控硅開關(guān)元件(TRIAC)和一個(gè)控制電路的固態(tài)繼電器(SSR)進(jìn)行。SSR在所使用的白熾燈150瓦左右較高的負(fù)荷下能可靠地工作。
然而，若交通燈采用半導(dǎo)體光源，則負(fù)荷就小得多，15瓦或以下也就足夠了。這種半導(dǎo)體光源與現(xiàn)行的電路系統(tǒng)和現(xiàn)行的SSR配用時(shí)TR1AC偶爾不會(huì)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)從SSR提取的供電電流大部分流經(jīng)控制電路，可能使控制電路損壞。
本發(fā)明的目的是提供本說明書開端所述的那一種可接現(xiàn)行SSR而無損壞控制電路風(fēng)險(xiǎn)的電路系統(tǒng)。
按照本發(fā)明，上述目的是這樣達(dá)到的以電壓Sc作為基準(zhǔn)信號(hào)促使裝置I產(chǎn)生交替處在第一范圍和第二范圍的控制信號(hào)S，同時(shí)由裝置II促使所提取的較強(qiáng)供電電流值為控制信號(hào)S在第一范圍的信號(hào)值，并促使所提取的較弱供電電流值為控制信號(hào)S在第二范圍的信號(hào)值。
由于控制信號(hào)交替處在第一和第二范圍，因而電路系統(tǒng)一方面從供電電源提取較強(qiáng)的供電電流，從而使SSR靠地轉(zhuǎn)換，避免損壞控制電路，另一方面使從供電電源提取的供電電流有效值，從而也使獲自供電電源的功率，保持低值?？刂菩盘?hào)S影響變換器控制裝置的工作循環(huán)和/或頻率，因而可簡單地控制從供電電源提取的供電電流。這里，供電電源起交流電壓發(fā)生器的作用，促使控制信號(hào)S借助于基準(zhǔn)信號(hào)Sc交替處在第一和第二范圍，從而無需單獨(dú)的裝置來完成此項(xiàng)任務(wù)。
變換器可以作成例如諧振半橋電路，作成逆向變換器或作成升壓變換器與另一種變換器的組合件，例如升壓變換器與下變換器的組合件。要提高功率因數(shù)最好采用多諧振正向/逆向變換器。在所有情況下，無需交替提取強(qiáng)供電電流和弱供電電流。實(shí)踐證明，此項(xiàng)操作只在低溫下進(jìn)行即可。
要取得高功率因數(shù)最好是在裝置I從基準(zhǔn)電壓Sc產(chǎn)生供電電壓的絕對(duì)瞬時(shí)值較高時(shí)處在第一范圍、供電電壓的絕對(duì)瞬時(shí)值較低時(shí)處在第二范圍的控制信號(hào)S時(shí)進(jìn)行。
本發(fā)明電路系統(tǒng)的工作條件，例如供電電壓和環(huán)境溫度，實(shí)際上變化極大。本發(fā)明電路系統(tǒng)的一個(gè)引入注目的實(shí)施例具有這樣的特點(diǎn)裝置I、II和III形成控制系統(tǒng)的一部分，供控制光源提供的光通量，控制系統(tǒng)還有一個(gè)裝置IV供產(chǎn)生表示光源所消耗的功率與規(guī)定值之間的差值的誤差信號(hào)Sf，裝置I產(chǎn)生的控制信號(hào)S還部分與誤差信號(hào)Sf有關(guān)。達(dá)到所要求的光通量所需要消耗的功率可通過配合提取較強(qiáng)供電電流的相對(duì)持續(xù)時(shí)間簡單加以控制。相對(duì)持續(xù)時(shí)間是指各供電電壓周期提取較強(qiáng)供電電流的持續(xù)時(shí)間與周期持續(xù)時(shí)間的比值。由于為交替提取較強(qiáng)和較弱的供電電流而采用了裝置I，II和III，因而在此實(shí)施例中，盡管條件千變?nèi)f化也能簡單地使光源所產(chǎn)生的光通量與所要求的通量值大致相當(dāng)。
這里，最好配備裝置IV供根據(jù)光源所消耗的電流產(chǎn)生信號(hào)Si，裝置VI供根據(jù)光源環(huán)境的環(huán)境溫度產(chǎn)生信號(hào)St，裝置VII供根據(jù)信號(hào)Si和信號(hào)St計(jì)算誤差信號(hào)Sf。本實(shí)施例特別適用于半導(dǎo)體光源。半導(dǎo)體光源兩端的電壓通常僅在不大的程度上與流過其中的電流有關(guān)，因而信號(hào)Si也表示出半導(dǎo)體光源所消耗功率的大小。半導(dǎo)體光源的發(fā)光效率通常與環(huán)境溫度有關(guān)，因而有了裝置VI就可以簡單地根據(jù)環(huán)境溫度估計(jì)出半導(dǎo)體光源所消耗功率的期望值。
這里，最好給裝置I配備裝置I′供促使控制信號(hào)在誤差信號(hào)Sf減弱時(shí)變化，這個(gè)變化促使裝置II產(chǎn)生的較強(qiáng)供電電流增加。溫度高而供電電壓低時(shí)，控制信號(hào)S偶而也會(huì)在供電電壓的整個(gè)周期中業(yè)已處在第二范圍，因而不可能通過增加提取較強(qiáng)供電電流的相對(duì)持續(xù)時(shí)間促使電路系統(tǒng)消耗的功率提高。裝置I′確保在這些情況下電路系統(tǒng)所消耗的功率可進(jìn)一步提高，這是因?yàn)檩^強(qiáng)供電電流值增加的緣故，這樣就可以使半導(dǎo)體光源提供的光通量在較寬的環(huán)境溫度范圍內(nèi)保持不變，而在沒有裝置I′的情況下就做不到這一點(diǎn)。
現(xiàn)在參看附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明電路系統(tǒng)的上述和其它方面。附圖中

圖1是本發(fā)明電路系統(tǒng)的示意圖；圖2更詳細(xì)地示出了裝置I和III的細(xì)節(jié)；圖3更詳細(xì)地示出了裝置II的細(xì)節(jié)；圖4更詳細(xì)地示出了裝置IV包括裝置V、VI和VIII在內(nèi)的細(xì)節(jié)；圖5示意繪出了供電電壓Vv、供電電流Iv和一些信號(hào)的梯度；
圖6A，6B和6C示出了在各種條件下測(cè)出的供電電壓Vv和供電流Iv的梯度。
從圖1的示意圖中可以看到電路系統(tǒng)配備有輸入端子T1，T2供從供電電源(Vin)提取供電電流。輸入端子T1，T2經(jīng)除其它以外包括一個(gè)低通濾波器的輸入電路F1接整流裝置RM。整流裝置RM制成例如二極管電橋。裝置II通過整流裝置RM得到供電，輸出端子T3，T4即耦合到裝置II上，將裝置II與光源L1連接起來。裝置II配備有一個(gè)裝有至少一個(gè)開關(guān)元件13和控制裝置17的變換器。裝置I產(chǎn)生控制信號(hào)S?？刂蒲b置17根據(jù)控制信號(hào)S以高頻轉(zhuǎn)換開關(guān)元件。電路系統(tǒng)還配備有裝置III供產(chǎn)生表示供電電源所提供供電電壓的瞬時(shí)值的電壓Sc。整流裝置RM形成裝置III的一部分。
電壓Sc用作基準(zhǔn)信號(hào)，促使裝置I產(chǎn)生交替處在第一和第二范圍的控制信號(hào)S。裝置II確保在控制信號(hào)S的值處在第一范圍時(shí)提取較強(qiáng)的供電電流，在控制信號(hào)S的值處在第二范圍時(shí)提取較弱的供電電流。
控制信號(hào)S在供電電壓的絕對(duì)瞬時(shí)值較高時(shí)處在第一范圍，在供電電壓的絕對(duì)瞬時(shí)值較低時(shí)處在第二范圍。
這里，半導(dǎo)體光源L1接輸出端子T3，T4，輸出端子T3，T4耦合到裝置II上。其中一個(gè)輸出端子T3直接接裝置II。另一輸出端子T4經(jīng)裝置V接裝置II。裝置V產(chǎn)生表示半導(dǎo)體光源所消耗電流的大小的信號(hào)Si。裝置V形成裝置IV的一部分，供產(chǎn)生表示半導(dǎo)體光源所提供的光通量與所要求光通量之間差值的誤差信號(hào)Sf。裝置I產(chǎn)生的控制信號(hào)，部分與誤差信號(hào)Sf有關(guān)。裝置IV還配備有裝置VI和裝置VII。裝置VI產(chǎn)生表示半導(dǎo)體光源L1環(huán)境溫度高低的信號(hào)St。裝置VII根據(jù)信號(hào)Si和信號(hào)St計(jì)算誤差信號(hào)Sf。
控制信號(hào)S的值還與誤差信號(hào)Sf有關(guān)。裝置I配備有裝置I′，供誤差信號(hào)減小時(shí)促使控制信號(hào)變化，從而使此控制信號(hào)促使裝置II增加較強(qiáng)供電電流的電流值。
圖2是供產(chǎn)生表示低頻供電電壓瞬時(shí)絕對(duì)值大小的基準(zhǔn)信號(hào)Sc的裝置III和供產(chǎn)生控制信號(hào)S的裝置I的一個(gè)實(shí)施例更為詳細(xì)的示意圖。供電電壓由二極管電橋1a-1d整流。二極管電橋構(gòu)成整流裝置RM。二極管電橋的輸出端為阻性阻抗2a，2b，2c組成分壓器所短接。分壓器由阻性阻抗2b和2c構(gòu)成的部分為容性阻抗3所短接，后兩個(gè)阻性阻抗2b和2c的公共連接點(diǎn)提供與供電電壓的絕對(duì)瞬時(shí)值大致成比例的基準(zhǔn)信號(hào)Sc。
在裝置III的另一個(gè)實(shí)施例中，基準(zhǔn)信號(hào)Sc是通過二極管電橋的輸出端產(chǎn)生的，該二極管電橋由一個(gè)二極管電阻網(wǎng)絡(luò)組成，在二極管電橋輸入端的供電電壓導(dǎo)線之間切換。此實(shí)施例的好處是，通知基準(zhǔn)信號(hào)就可以緊跟供電電壓的幅度。
裝置I供根據(jù)基準(zhǔn)信號(hào)Sc產(chǎn)生控制信號(hào)S，其半導(dǎo)體開關(guān)4的控制極4a接收裝置III來的基準(zhǔn)信號(hào)Sc。半導(dǎo)體開關(guān)的一個(gè)電極4e，在這里同時(shí)用作控制極和主電極，接收誤差信號(hào)Sf。半導(dǎo)體開關(guān)4的主電極4b經(jīng)單向元件5和阻性阻抗6和7組成的串聯(lián)電路接經(jīng)穩(wěn)壓的供電電源的端子Vcc。所述阻抗6和7的公共連接點(diǎn)接第二半導(dǎo)體開關(guān)8的控制極8a。半導(dǎo)體開關(guān)8短接此外還配備有阻性阻抗9b和9c的分壓器的阻性阻抗9a。分壓器9a，9b，9c將端子Vcc接地。阻性阻抗9c為容性阻抗10所短接。阻性阻抗9b和9c的公共連接點(diǎn)接差動(dòng)放大器11的不倒相輸入端11a。倒相輸入端11b經(jīng)阻性阻抗12a接收誤差信號(hào)Sf。輸出端Lc給裝置II提供控制信號(hào)S。倒相輸入端11b經(jīng)阻性阻抗12b接輸出端11c。差動(dòng)放大器11和阻性阻抗12a和12b構(gòu)成裝置I′。
在所述的實(shí)施例中，控制信號(hào)S通過基準(zhǔn)信號(hào)Sc與誤差信號(hào)Sf的比較而產(chǎn)生的過程是通過晶體管電路(晶體管4和8)進(jìn)行的。在另一個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)比較過程是采用集成電路(例如操作放大器)進(jìn)行的。
裝置II(其具體細(xì)節(jié)見圖3)在這里系制成多諧振正向/逆向變換器。開關(guān)元件13連同感性阻抗14及變壓器15的初級(jí)線圈15a一起，構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)電路，短接輸入端16a，16b。開關(guān)元件13的控制極13a接控制裝置17的輸出端17b。開關(guān)元件13的主電極13b和13c為容性阻抗18所短接。變壓器15的次級(jí)線圈15b為容性阻抗19所短接，且接二極管電橋的輸入端20p，20q。二極管電橋的輸出端20r，20s為容性阻抗21所短接?？刂蒲b置17由一個(gè)高頻交替地使開關(guān)元件13在恒定的截止時(shí)間期間保持?jǐn)嚅_在可變的導(dǎo)通時(shí)間期間保持接通的計(jì)時(shí)器構(gòu)成。導(dǎo)通時(shí)間隨控制信號(hào)S的提高成比例地拖長。
圖4更詳細(xì)地示出產(chǎn)生誤差信號(hào)Sf的裝置IV。圖4所示的裝置IV配備有裝置V、VI和VII。裝置V的輸入端22a和22b為阻性阻抗23所短接。輸入端22a經(jīng)阻性阻抗24接差動(dòng)放大器25的不倒相輸入端25a。輸入端22b經(jīng)容性阻抗26接不倒相輸入端25a。輸入端22b還經(jīng)阻性阻抗27a接差動(dòng)放大器25的倒相輸入端25b。差動(dòng)放大器25的輸出端25c和輸入端25b經(jīng)阻性阻抗27b互連起來。
裝置VI供產(chǎn)生表示光源L1環(huán)境溫度高低的信號(hào)St，配備有阻性阻抗27c和擊穿元件28組成的串聯(lián)電路。此串聯(lián)電路將端子Vcc與地連接起來。擊穿元件28為阻性阻抗29和30組成的串聯(lián)電路所短接。阻性阻抗29為溫度系數(shù)為負(fù)、以下將稱之為與溫度有關(guān)的阻性阻抗的阻性阻抗31所短接。阻性阻抗30為容性阻抗32所短接。阻性阻抗29和30的公共連接點(diǎn)33形成提供信號(hào)St的輸出端。
裝置VI的輸出端33接差動(dòng)放大器34的不倒相輸入端34a。差動(dòng)放大器34的倒相輸入端34b經(jīng)阻性阻抗35接裝置V的輸出端25c。差動(dòng)放大器34的輸出端34c和倒相輸入端34b經(jīng)阻性阻抗36互連起來。裝置VI的輸出端33還接差動(dòng)放大器37的不倒相輸入端37a。差動(dòng)放大器37的倒相輸入端37b經(jīng)阻性阻抗38接差動(dòng)放大器34的輸出端34c。容性阻抗39和阻性阻抗40組成的并聯(lián)電路將差動(dòng)放大器37的輸出端37c與其倒相輸入端37b連接起來。
圖中所示的電路系統(tǒng)的工作過程如下。電路系統(tǒng)的輸入端T1和T2接低頻供電電源(例如110伏60赫交流電源電壓)時(shí)，整流裝置RM會(huì)產(chǎn)生隨裝置II輸入端16a，16b的低頻變化的直流電壓。控制裝置17借助于控制極13a處的開關(guān)電壓使開關(guān)元件13交替地在導(dǎo)通時(shí)間期間進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)在截止時(shí)間期間進(jìn)入不導(dǎo)通狀態(tài)。開關(guān)元件13的開關(guān)操作使變壓器15的初級(jí)線圈中流通著高頻變化的電流，從而使變壓器15的次級(jí)線圈中感應(yīng)出高頻變化的電壓，由二極管電橋20a-20d和容性阻抗21變換成大致恒定的直流電壓，提供給半導(dǎo)體光源L1。
為說明問題起見，圖5示意示出了供電電壓Vv、信號(hào)Sc和Sf、控制信號(hào)S、開關(guān)電壓Vs和供電電流Iv的各梯度。為清楚起見，圖5中繪出了變換器的開關(guān)頻率只比供電電源的頻率高一個(gè)數(shù)量級(jí)的情況。實(shí)際上，變換器的開關(guān)頻率通常要比供電電源的頻率(例如50或60赫)高得多，例如高數(shù)十千赫。裝置III產(chǎn)生的信號(hào)Sc，其值大致上與供電電壓Vv的瞬時(shí)值成比例。此信號(hào)Sc的信號(hào)值比經(jīng)半導(dǎo)體開關(guān)4的基極-發(fā)射極電壓在供電電壓各半周期的時(shí)間間隔Δt期間擴(kuò)大了的誤差信號(hào)Sf大。接著，半導(dǎo)體開關(guān)4進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，從而使電流流過支路4-7，從而使阻性阻抗7兩端產(chǎn)生電壓降，使半導(dǎo)體開關(guān)8進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，于是差動(dòng)放大器11的不倒相輸入端11a處的電壓S′升高，從而也使控制信號(hào)S的電壓升高?？刂菩盘?hào)S電壓升高的結(jié)果增加了開關(guān)電壓的脈沖持續(xù)時(shí)間。這也使開關(guān)元件13的導(dǎo)通時(shí)間增加。在開關(guān)元件13導(dǎo)通時(shí)間增加的這種情況下，裝置II達(dá)到了在時(shí)間間隔Δt期間從供電電源提取較強(qiáng)供電電流IV1的目的。信號(hào)Sc再次小于經(jīng)半導(dǎo)體開關(guān)4的基極-發(fā)射極電壓擴(kuò)大的誤差信號(hào)Sf時(shí)，控制信號(hào)S會(huì)再次減小，于是開關(guān)元件13的導(dǎo)通時(shí)間減少了，從而使裝置II這時(shí)達(dá)到從供電電源提取較弱供電電流的目的。
由于裝置V的輸入端22a，22b與半導(dǎo)體光源L1串聯(lián)連接，因而阻性阻抗23兩端出現(xiàn)與半導(dǎo)體光源L1所消耗的電流成比例的電壓。差動(dòng)放大器25產(chǎn)生的信號(hào)Si，其電壓等于阻性阻抗23兩端的電壓乘以常數(shù)因子。由于諸LED(發(fā)光二極管)兩端的電壓大致恒定，因而Si表示諸LED所消耗功率的大小。
通過裝置VI中阻性阻抗27和擊穿元件28組成的串聯(lián)電路，阻性阻抗29，30，31組成的電路兩端產(chǎn)生基本上恒定的電壓。與溫度有關(guān)的阻性阻抗31的電阻值隨著環(huán)境溫度的升高成比例地減小，從而使信號(hào)St的電壓升高。阻性阻抗29，30和31可以選擇得使信號(hào)St在例如-40℃至+75℃范圍的環(huán)境溫度下的電壓大致上表示半導(dǎo)體光源L1為提供所要求光通量必須消耗的功率的大小。裝置VII的差動(dòng)放大器34和37提供的信號(hào)，其電壓大致上等于常數(shù)因子乘以信號(hào)Si的信號(hào)值與信號(hào)St的信號(hào)值之間的差值。信號(hào)Si的信號(hào)值隨著半導(dǎo)體光源所消耗功率的增加成比例地增加。誤差信號(hào)Sf的信號(hào)值(信號(hào)Sc即與此信號(hào)值比較)也隨信號(hào)Si的信號(hào)值與信號(hào)St的信號(hào)值之間差值的增加成比例地增加。因此，要提高供電電壓的瞬時(shí)絕對(duì)值就需要裝置II為較強(qiáng)供電電流的提取創(chuàng)造條件，從而使從供電部分提取較強(qiáng)供電電流的持續(xù)時(shí)間Δt從而也使電路系統(tǒng)所消耗的功率受到限制，進(jìn)而也使半導(dǎo)體光源L1所消耗的功率受到限制，從而使此功率將自己調(diào)節(jié)到接近給定環(huán)境溫度下所要求的功率值。
在實(shí)際應(yīng)用中，給半導(dǎo)體光源L1配備了一個(gè)由18個(gè)LED組成的電路。18個(gè)LED配置成三個(gè)串聯(lián)電路，每個(gè)串聯(lián)電路有6個(gè)LED。其中一個(gè)串聯(lián)電路中先后兩個(gè)LED之間的各連接點(diǎn)接其它兩串聯(lián)電路中相應(yīng)的連接點(diǎn)。所使用的各LED在250毫安的電流下的電壓為2.5±0.5伏。二極管電橋1a-1d在此實(shí)際應(yīng)用中由IN4007型的二極管構(gòu)成。單向元件5為IN418型二極管。在二極管電橋20a-d中，20a和20b共同構(gòu)成負(fù)極公用的BYV118F二極管，20c和20d則為BYV10-40型二極管。擊穿元件28為擊穿電壓為6.2伏的IN825型齊納二極管。半導(dǎo)體開關(guān)4和8由BC×70型晶體管構(gòu)成。開關(guān)元件13采用STP3N100型FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。差動(dòng)放大器11，25，34和37制成NE532型運(yùn)算放大器?？刂蒲b置17由NEC7555型計(jì)時(shí)器IC(集成電路)構(gòu)成。此IC的插腳5和3分別形成圖3所示控制裝置的輸入端17a和輸出端17b。感性阻抗14的電感值為600微亨。變壓器15初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的圈數(shù)比為4。與溫度有關(guān)的阻性阻抗31制成菲利浦斯出品的232264090106型NTC(負(fù)溫度系數(shù))電阻。供在端子Vcc處產(chǎn)生電壓的穩(wěn)壓電壓源為LM78LO9型。其它元件的額定值列于下表中2a 82千歐2b68千歐 2c 6.8千歐34.7納法 6 47千歐 7 100千歐9a 20千歐9b10千歐 9c 15千歐10 33納法12a 68千歐 12b 10千歐18 4.7納法 19 267納法(220納法∥47納法)21 470微法 23 1歐 24 100千歐26 10納法27a 1.3千歐27b 6.8千歐27c 10千歐2982千歐 30 68千歐32 100納法 35 1千歐 36 1千歐38 33千歐3968納法 40 1兆歐為探查本發(fā)明電路系統(tǒng)的性能，測(cè)定了從供電電源提取的電流Iv隨時(shí)間t變化的情況。令電路系統(tǒng)在60赫頻率的供電電源下工作，改變供電電源所提供電壓的有效值Veff，并模擬出各種環(huán)境溫度Tamb。環(huán)境溫度的模擬是用不受溫度影響、阻值為與溫度有關(guān)的阻性阻抗31在待模擬的溫度下的阻值(即在-40℃下為332千歐，25℃下為10千歐，在74℃下為1.5千歐)的阻性阻抗取代與溫度有關(guān)的阻性阻抗31進(jìn)行的。
圖6A，6B，6C分別示出了在相當(dāng)于下列條件下對(duì)本發(fā)明的電路系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果Veff＝80伏，Tamb＝74℃；Veff＝117伏，Tamb＝25℃；和Veff＝135伏，Tamb＝-40℃。在這些圖中，曲線a表示從供電電源提取的電流Iv(毫安)在供電電壓(曲線b)一個(gè)周期期間隨時(shí)間t(毫秒)變化的情況。直線C是為使SSR開關(guān)可靠工作在各周期期間必須從供電電源提取的150毫安級(jí)供電電流。圖6A，6B和6C中，時(shí)間間隔Δt的持續(xù)時(shí)間分別為5.2毫秒，3.3毫秒和2毫秒。在時(shí)間間隔Δt期間電路系統(tǒng)從供電電源提取的較強(qiáng)供電電流的電流值大于在所探查的變化多端的各條件下所要求的150毫安最小電流值，從而使各SSR可以可靠地導(dǎo)通。
半導(dǎo)體光源L1需要較高的電能在高溫下提供所要求的光通量。在這些情況下，誤差信號(hào)Sf的信號(hào)值較小。裝置I′的輸入端I2′處誤差信號(hào)Sf的信號(hào)值較小時(shí)會(huì)提高差動(dòng)放大器11輸出端的電壓，從而使控制信號(hào)S在第一范圍和第二范圍的電壓值都比誤差信號(hào)Sf信號(hào)值較低時(shí)的電壓值都大。在這里所述的實(shí)際應(yīng)用中，控制信號(hào)S在第一范圍的信號(hào)值在誤差信號(hào)Sf從10伏下降到0伏時(shí)從4.7伏上升到6.2伏。在第二范圍，控制信號(hào)S的信號(hào)值在誤差信號(hào)的該同樣下降幅度下從2.0伏上升到3.5伏。這就是說，裝置I′使電路系統(tǒng)在時(shí)間間隔Δt期間再也不能增加的情況下也增加所消耗的功率。
權(quán)利要求
1.一種電路系統(tǒng)，包括輸入端子(T1，T2)，供從供電電源(Vin)獲取供電電流(Iv)；裝置I，供產(chǎn)生控制信號(hào)S；裝置II，配備有一個(gè)變換器配備有至少一個(gè)開關(guān)元件(13)和控制裝置(17)，控制裝置(17)根據(jù)控制信號(hào)S的信號(hào)值高頻觸發(fā)所述開關(guān)元件；裝置III，供產(chǎn)生表示供電電源(Vin)所提供的供電電壓(Vv)的均電壓值的大小的電壓Sc；輸出端子(T3，T4)，耦合到裝置II上，供將裝置II與光源(L1)連接起來；其特征在于，電壓Sc起基準(zhǔn)信號(hào)的作用促使裝置I產(chǎn)生交替處在第一范圍和第二范圍的控制信號(hào)S，同時(shí)裝置II促使大小等于控制信號(hào)S在第一范圍的信號(hào)值的較強(qiáng)供電電流(Iv1)的提取，和大小等于控制信號(hào)S在第二范圍的信號(hào)值的較弱供電電流(Iv2)的提取。
2.如權(quán)利要求1所述的電路系統(tǒng)，其特征在于，供電電壓(Vv)的絕對(duì)瞬時(shí)值較高時(shí)，控制信號(hào)S處在第一范圍，供電電壓的絕對(duì)瞬時(shí)值較低時(shí)，控制信號(hào)S處在第二范圍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電路系統(tǒng)，其特征在于，裝置I，II和III構(gòu)成控制系統(tǒng)的一部分供控制光源(L1)所提供的光通量，控制系統(tǒng)還有裝置IV供產(chǎn)生表示光源(L1)所消耗的功率與所要求功耗值之間的差值的誤差信號(hào)Sf，同時(shí)裝置I所產(chǎn)生的控制信號(hào)還與誤差信號(hào)Sf部分有關(guān)。
4.如權(quán)利要求3所述的電路系統(tǒng)，其特征在于，裝置IV配備有裝置V、裝置VI和裝置VII，裝置V供根據(jù)光源(L1)所消耗的電流產(chǎn)生信號(hào)Si，裝置VI供根據(jù)光源環(huán)境的環(huán)境溫度產(chǎn)生信號(hào)St，裝置VII供根據(jù)信號(hào)Si和信號(hào)St計(jì)算誤差信號(hào)Sf。
5.如權(quán)利要求3或4所述的電路系統(tǒng)，其特征在于，裝置I配備有裝置I′供促使控制信號(hào)在誤差信號(hào)Sf減小時(shí)變化，這個(gè)變化促使裝置II加強(qiáng)較強(qiáng)的供電電流。
全文摘要
一種電路系統(tǒng),包括:輸入端子(T1,T2),供從供電電源獲取供電電流;裝置(Ⅰ),供產(chǎn)生控制信號(hào)S;裝置(Ⅱ),配備有一個(gè)轉(zhuǎn)換器配備有至少一個(gè)開關(guān)元件(13)和控制裝置(17),控制裝置(17)根據(jù)控制信號(hào)S的信號(hào)值高頻觸發(fā)所述開關(guān)元件;裝置(Ⅲ),供產(chǎn)生表示供電電源所提供供電電壓瞬時(shí)值大小的電壓Sc。電壓Sc起基準(zhǔn)信號(hào)的作用促使裝置(Ⅰ)產(chǎn)生交替處在第一范圍和第二范圍的控制信號(hào)S。裝置(Ⅱ)促使大小等于控制信號(hào)S在第一范圍的信號(hào)值的較強(qiáng)供電電流(Ⅳ1)的提取,和大小等于控制信號(hào)S在第二范圍的信號(hào)值的較弱供電電流(Ⅳ2)的提取,輸出端子(T3,T4)耦合到裝置(Ⅱ)供將裝置(Ⅱ)與光源(L1)連接起來。
文檔編號(hào)H05B37/02GK1241350SQ98801404
公開日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1998年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月1日
發(fā)明者M·J·M·布克斯, E·B·G·尼霍夫 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司